Серый и белый чугун.
Fe-C где С > 2%
- Низкя прочность,
- низкя пластичность,
-
хорошие литейные свойства,
- чугуны дешевле сталей.
С в группах может находится в виде:
Ц – цементита,
Гр – графита,
Ц+Гр – графита и цементита.
В зависимости от вида присутствия углерода, различают:
Белые, серые, ковкие, высокопрочные.
а). Белый чугун.
Весь углерод присутствует в виде цементита.
Из белого чугуна можно получить серый чугун с помощью графитизации - процесс выделения углерода в виде графита при кристаллизации или охлаждении сплава.
б). Серый чугун.
Графит в пластинчатой форме.
Ф+Гр серый ферритный,
П+Гр серый перлитный,
Ф+П+Гр серый феритно-перлитный.
Ферритный применяют для слабо- и средне- нагруженных деталей.
Феритно-перлитный для деталей работающих при саттических нагрузках и динамических.
Перлитный при высоких нагрузках или в тяжелых условиях износа.
Свойства серых чугунов:
- низкие прочность и пластичность,
- хорошо обрабатываются резаньем,
- хорошие литейные свойства,
- хорошие антифрикционные свойства,
С415, С420. = 150 МПа
в). Высоко-прочный чугун.
Графит свернулся в шарики(из-за ввода Mg в небольших количествах)
Mg = 0,02 – 0,08%.
Ф=Гр; П+Гр; Ф+П+Гр.
В438 – 1,7 S = 1,7%(пластичность).(высокопрочный чугун), с прочностью = 380 МПа
Применение: для деталей работающих при высоких циклических нагрузках и в условиях изаншивания.
г). Ковкий чугун. К4
Ф+Гр, П+Гр.
Применение: для изготовления деталей высокой прочности, воспринимающих ударные и знакопеременные нагрузки.
К430-6.
Чугуны с шаровидным графитом.
Высокопрочный чугун с шаровидным графитом.
Высокопрочные чугуны (ГОСТ 7293) могут иметь ферритную (ВЧ 35), феррито-перлитную (ВЧ45) и перлитную (ВЧ 80) металлическую основу. Получают эти чугуны из серых, в результате модифицирования магнием или церием (добавляется 0,03…0,07% от массы отливки). По сравнению с серыми чугунами, механические свойства повышаются, это вызвано отсутствием неравномерности в распределении напряжений из-за шаровидной формы графита.
Чугуны с перлитной металлической основой имеют высокие показатели прочности при меньшем значении пластичности. Соотношение пластичности и прочности ферритных чугунов - обратное.
Высокопрочные чугуны обладают высоким пределом текучести,что выше предела текучести стальных отливок. Также характерна достаточно высокая ударная вязкость и усталостная прочность,при перлитной основе.
Высокопрочные чугуны содержат: углерода – 3,2…3,8 %, кремния – 1,9…2,6 %, марганца – 0,6…0,8 %, фосфора – до 0,12 %, серы – до 0,3 %.
Эти чугуны обладают высокой жидкотекучестью, линейная усадка – около 1%. Литейные напряжения в отливках несколько выше, чем для серого чугуна. Из-за высокого модуля упругости достаточно высокая обрабатываемость резанием. Обладают удовлетворительной свариваемостью.
Из высокопрочного чугуна изготовляют тонкостенные отливки (поршневые кольца), шаботы ковочных молотов, станины и рамы прессов и прокатных станов, изложницы, резцедержатели, планшайбы.
Отливки коленчатых валов массой до 2..3 т, взамен кованых валов из стали, обладают более высокой циклической вязкостью, малочувствительны к внешним концентраторам напряжения, обладают лучшими антифрикционными свойствами и значительно дешевле.
Обозначаются индексом ВЧ (высокопрочный чугун) и числом, которое показывает значение предела прочности, умноженное на ВЧ 100.